一種商用飛機工程更改分類模型及管理策略

孟旭，占紅飛

(中國商用飛機有限責(zé)任公司 上海飛機設(shè)計研究院，上海　201210)

一種商用飛機工程更改分類模型及管理策略

孟旭，占紅飛

(中國商用飛機有限責(zé)任公司 上海飛機設(shè)計研究院，上海201210)

摘要：工程更改分類是構(gòu)型控制的重要內(nèi)容，為了滿足日益突出的精細化工程更改管理需求，減少工程更改分類判斷對人的依賴，需要引入新的分類和管理技術(shù)研究商用飛機工程更改分類模型及管理策略。首先，通過分析商用飛機研制過程工程更改的特點，分析工程更改影響力的組成因素，從“重要性”、“緊急性”和“復(fù)雜性”三個維度對工程更改影響力進行刻畫，構(gòu)建商用飛機更改影響評價指標體系。然后，采用綜合模糊評價方法和坐標映射方法構(gòu)建商用飛機更改分類模型，并基于八種分類給出與其密切相關(guān)的飛機更改管理策略和流程，實現(xiàn)對工程更改精細化管理。最后，以某商用飛機公司典型工程更改為例，討論并驗證更改分類模型和管理策略，結(jié)果表明模型有效。

關(guān)鍵詞：商用飛機；工程更改；更改分類；構(gòu)型控制；構(gòu)型管理

0引言

構(gòu)型管理是從20世紀50年代提出的，逐漸成為當前世界復(fù)雜產(chǎn)品研制所必須的管理技術(shù)之一[1]。在國際民用飛機產(chǎn)業(yè)中，幾乎所有的主制造商、供應(yīng)商都建立了有效構(gòu)型管理體系，從而有效地促進項目研制順利推進[2]。作為構(gòu)型管理中關(guān)鍵要素之一，構(gòu)型控制關(guān)注對產(chǎn)品研制階段發(fā)生的工程更改進行管理，使產(chǎn)品構(gòu)型狀態(tài)處于可控的狀態(tài)，使產(chǎn)品的基線獲得維護，支持產(chǎn)品研制活動[3-4]。工程更改分類是構(gòu)型控制核心技術(shù)之一，目的在于保證產(chǎn)品構(gòu)型狀態(tài)受控的前提下，對更改進行差異化標識和管理，有效利用項目資源，提高構(gòu)型控制的效率[3]。

國際上構(gòu)型管理標準中均將工程更改分為Ⅰ類更改和Ⅱ類更改，更改判斷原則基本一致[5-8]。以EIA-649B為例，將影響以下要素之一的定為Ⅰ類更改：①功能或分配基線中確定的技術(shù)規(guī)范；②影響到產(chǎn)品基線中以下要素(客戶采購產(chǎn)品的安全性、兼容性、互換性或替代性等)；③需對交付后的產(chǎn)品進行改進；④影響到對客戶的費用/成本、保證、允諾、合同規(guī)定的交付日期或里程碑。除此之外的則定為Ⅱ類更改[5]。國內(nèi)主要包含兩個觀點。于勇等[9-10]將更改分為兩類，一類為經(jīng)重新設(shè)計或者更改以后，零部件的外形、裝配、功能和互換性等發(fā)生了更改；另一類則為上述內(nèi)容不發(fā)生變化，零件的更改只是為了糾正設(shè)計的錯誤。第二類觀點源于構(gòu)型管理標準，并進行了簡化，側(cè)重于從產(chǎn)品本身的性能角度對更改進行分類。齊鵬斌等[11]和駱晶妍等[12]也均表達了類似于第二類的觀點。盧鵠等[13]則將更改與產(chǎn)品信息的變化直接關(guān)聯(lián)，將更改分為兩類：一類是以改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為目標的變化，即需要產(chǎn)生具有新的模塊/零件號的產(chǎn)品對象；另一類是僅對產(chǎn)品自身信息的完善，僅影響產(chǎn)品的屬性或工程數(shù)據(jù)集的信息，不影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

從工程實踐角度，在民用飛機機載系統(tǒng)或設(shè)備供應(yīng)商選擇直接沿用標準中更改分類的原則，例如泰雷茲(航電)、霍尼韋爾(飛控電子)等，該類供應(yīng)商的產(chǎn)品規(guī)模相對簡單，產(chǎn)品研發(fā)和集成能力較強，工程經(jīng)驗豐富，更改影響面一般，因此在執(zhí)行過程中基本可行。然而，商用飛機作為一種商業(yè)目標驅(qū)動的、極端復(fù)雜的產(chǎn)品，其工程更改分類需考慮的影響因素愈發(fā)繁雜。商用飛機研制的復(fù)雜性體現(xiàn)在項目規(guī)模極大、產(chǎn)品系統(tǒng)復(fù)雜、系統(tǒng)設(shè)計高要求、研發(fā)進度和成本控制嚴格和內(nèi)外部關(guān)系復(fù)雜等[14]。商用飛機產(chǎn)品復(fù)雜性使得工程更改的影響要素呈現(xiàn)以下特點：①多樣性更改發(fā)生時間多樣，更改原因多樣，更改對象和規(guī)模多樣，解決方案多樣，更改影響多樣；②關(guān)聯(lián)性由于飛機內(nèi)部復(fù)雜關(guān)系，更改通過產(chǎn)品分解關(guān)系或系統(tǒng)間接口而進行“擴散”，另外更改在對性能產(chǎn)生影響的同時，可能會帶來商務(wù)、成本、進度、試驗、合同、內(nèi)外關(guān)系等方面的影響，并且這些影響因素之間相互轉(zhuǎn)換；③對立性某項工程更改帶來的影響可能會呈現(xiàn)出對立性，例如重量和成本；④難以度量和比較部分更改影響是可度量的，例如重量變化等，但更多影響是難以度量的，例如新功能的增值、內(nèi)部關(guān)系變化等，在進行綜合評估時，難以比較。因此商用飛機項目直接應(yīng)用現(xiàn)有更改分類標準會存在以下問題：①分類判斷因素不夠全面未考慮更改發(fā)生的階段、更改對象級別和成熟度、接口數(shù)量、更改緊急性、更改的受影響范圍等其他與商用飛機研制息息相關(guān)的因素；②分類原則難以執(zhí)行上述分類原則過于原則化、定性化、存在較大的模糊地帶，實踐指導(dǎo)性不強，過分依靠人為認知水平和工作經(jīng)驗；③未考慮到更改影響因素之間存在的相互轉(zhuǎn)化、相互約束關(guān)系。

在此情況下，多數(shù)主制造商均結(jié)合自身產(chǎn)品的特點，在標準中分類原則的基礎(chǔ)上進行了細化、補充、修正和重新闡述，編制發(fā)布了企業(yè)標準。例如空客公司發(fā)布了一系列流程規(guī)定用于指導(dǎo)更改分類工作[15]，波音公司和龐巴迪公司發(fā)布了更改分類的邏輯圖和操作指南，以指導(dǎo)研發(fā)人員的實際工作[16]。中國商用飛機有限責(zé)任公司則將更改進一步細分為五類，并發(fā)布了指導(dǎo)文件[2]。在標準分類方法的基礎(chǔ)上所進行的細化，一定程度上降低了判斷的難度，但是仍然需要設(shè)計師具有豐富的工程經(jīng)驗，對分類標準足夠深入和準確的理解，才能綜合多方面受影響的要素，從而較為準確地判斷工程更改分類。為了能夠精細化工程更改管理方式，減少工程更改分類判斷對人的依賴，需要在理清商用飛機研制過程工程更改特性的基礎(chǔ)上，引入新的分類和管理技術(shù)，優(yōu)化商用飛機工程更改分類，提高商用飛機工程更改精細化管理水平。

本文首先分析商用飛機的工程更改影響要素，并對其進行歸納和分類，形成商用飛機構(gòu)型控制影響力評價指標體系；其次，運用模糊綜合評價法和模糊層次分析法(Fuzzy Analytical Hierarchy Process，簡稱FAHP)對指標體系中的要素進行優(yōu)先級排序，并通過將三個維度要素映射到三維坐標中構(gòu)建工程更改分類模型；然后，針對分類結(jié)果提出差異化的管理策略；最后，以某民用飛機制造商的具體工程更改實例進行實例驗證。

1商用飛機工程更改分類指標體系

對于具體的工程更改而言，可能產(chǎn)生的更改影響非常復(fù)雜的，其復(fù)雜性一方面是由于更改影響的多方面特征帶來的，既可能是產(chǎn)品本身功能、性能等技術(shù)特性的影響，也可能是商務(wù)、合同、成本、進度的影響等，并且各種影響之間存在傳導(dǎo)、關(guān)聯(lián)的關(guān)系；另一方面是由于更改影響通常是定性的分析，無法轉(zhuǎn)化為定量的指標，不便于評估更改影響，并且更改影響之間沒有統(tǒng)一的單位，無法進行數(shù)學(xué)運算。為了綜合反映工程更改可能產(chǎn)生的影響，在本模型中提出“更改影響力”。更改影響力定義為某一項工程更改所有產(chǎn)生的影響程度合集，不同影響力的工程更改需采取不同的評估和決策方式。通常影響力越高，需要評估越全面，決策的級別越高。決定更改影響力的要素多并且非常復(fù)雜，本文提出的構(gòu)型控制影響力分類模型將綜合考慮工程更改影響力關(guān)聯(lián)的要素，結(jié)合航空工業(yè)具體實踐和評估分析，將其整合為三個一級評價指標和九個二級評價指標，建立的模型評價指標體系如圖1所示。

圖1　構(gòu)型控制影響力評價指標體系

1.1重要性指標

重要性指標表示更改對產(chǎn)品的特性或項目影響大小，本文定義產(chǎn)品規(guī)模量、產(chǎn)品構(gòu)型變化量和市場競爭性變化量三個二級指標衡量更改的重要性。

(1) 產(chǎn)品規(guī)模量。產(chǎn)品規(guī)模量由產(chǎn)品級別和產(chǎn)品成熟度共同決定。產(chǎn)品更改對象應(yīng)該分級管理，在商用飛機項目中產(chǎn)品分為飛機、多系統(tǒng)、單系統(tǒng)、分系統(tǒng)、部件、設(shè)備/組件/軟件、零件/元器件/代碼行等級別，另外部件以下的產(chǎn)品可以進一步分為關(guān)鍵件、重要件和一般件。更改對象的級別越高，更改產(chǎn)生的影響力越大。隨著飛機研制的逐步推進，產(chǎn)品的成熟度不斷提高。產(chǎn)品成熟度越高，對其更改所產(chǎn)生的影響力越大，例如功能構(gòu)型文件在詳細設(shè)計階段成熟度遠比在初步設(shè)計階段高，因此在詳細設(shè)計階段提出對功能構(gòu)型文件更改所帶來的影響力遠大于在初步設(shè)計階段。

(2) 產(chǎn)品構(gòu)型變化量。產(chǎn)品構(gòu)型變化量由產(chǎn)品構(gòu)型變化程度和受影響基線數(shù)量共同決定。構(gòu)型基線建立后，對產(chǎn)品構(gòu)型特征(功能、性能、物理等)進行確立凍結(jié)，形成基準。后期設(shè)計過程中，如果需要對構(gòu)型進行更改，應(yīng)該描述構(gòu)型的變化量。不同變化量對更改影響力的貢獻不同，通常變化量越大，影響力越大，例如重量的變化，超過1 kg和不超過1 kg，決策者層級將會不同。另外由于更改可能會在基線之間進行擴散，某些重要的工程更改，可能影響多條基線。影響到基線的數(shù)量越多，構(gòu)型變化量累加效應(yīng)越大，產(chǎn)生的更改影響力越大。

(3) 市場競爭性變化量。市場競爭性是飛機與其他同座級飛機相比所具有的優(yōu)勢。市場競爭性的分析非常復(fù)雜，需要考慮多個參數(shù)，并通過專門數(shù)學(xué)模型進行計算。本文結(jié)合構(gòu)型變化的特征，將其簡化為以下兩個三級指標：

①市場需求符合度假設(shè)發(fā)布的市場目標和需求能夠真實地反應(yīng)市場需求，并且在短時間內(nèi)市場需求不會發(fā)生大的波動。按照系統(tǒng)工程理論，設(shè)計應(yīng)該符合市場目標的要求，但是工程更改可能會造成實際構(gòu)型對市場目標的偏離，偏離越大，飛機的競爭性越差，更改的影響力越大；

②成本增加比成本包含研制成本和單機成本，單機成本包含飛機后期的營運成本、維修成本等。通常商用飛機在正式啟動時，會確定飛機的成本基線，后期的設(shè)計應(yīng)該保持這個基線。但是工程更改可能導(dǎo)致研制費用增加或者單機成本變化，成本的變化比越大，更改的影響力越大。

1.2緊急性指標

緊急性評價指標主要是更改的緊急程度和優(yōu)先級。本文定義更改剩余時間比、進度變化比和潛在破壞性三個二級指標來評估更改的緊急性。

(1) 剩余時間比。剩余時間比是指完成整個更改流程(從提出更改到更改實施和驗證)預(yù)計時間和項目最大允許時間的比值。通常商用飛機采用高度的并行工程，在進行工程更改的同時，項目的研制進度還在繼續(xù)向前推進，項目管理者希望盡快確定和發(fā)布更改后的構(gòu)型，以便于各方開展工作，因此能夠提供的允許時間有限，但是工程更改需要確定更改方案的合理性和完整性，自身需要一個評估和執(zhí)行周期。通常剩余時間比越高，說明更改越緊急，更改影響力越大。

(2) 進度變化比。進度變化比是指工程更改帶來的進度變化量與項目中初始賦予目標周期比值。飛機項目管理者將研制活動進行分解，并賦予每一個任務(wù)以目標周期，形成項目的工作計劃。工程更改對產(chǎn)品的構(gòu)型基線提出更改，會影響到飛機的研制中某些活動的時間進度，例如新要求的提出，導(dǎo)致需要采購新的材料或者補充額外的試驗等，進而影響到產(chǎn)品的交付進度和試驗進度等。通常進度變化的比值越大，說明更改越緊急，更改影響力越大。

(3) 潛在破壞性。潛在破壞性是從反方向推算如果更改不在最大允許時間內(nèi)完成，可能帶來各類惡性后果綜合。對更改來說，能夠產(chǎn)生的直接后果是多方面的，包括工作成果作廢、生產(chǎn)暫停、交付進度延遲、客戶不滿意、商務(wù)糾紛等。

1.3復(fù)雜性指標

復(fù)雜性評價指標表示工程更改的影響深度和廣度，或者更改存在潛在的技術(shù)障礙和商務(wù)風(fēng)險。本文選取了影響技術(shù)接口數(shù)量、影響工作接口數(shù)量和風(fēng)險等級來度量工程更改的復(fù)雜性。

(1) 影響技術(shù)接口數(shù)量。商用飛機的系統(tǒng)高度復(fù)雜，系統(tǒng)之間需定義很多的技術(shù)接口(功能接口、電氣接口、機械接口)，作為雙方開展下一步工作的基礎(chǔ)。工程更改可能影響到接口要求的變化，導(dǎo)致多個產(chǎn)品團隊需配合完成更改的標識和評估。影響到技術(shù)接口數(shù)量越多，需參與的團隊越多，團隊之間的協(xié)同關(guān)系越復(fù)雜，更改的影響力越大。

(2) 影響工作接口數(shù)量。商用飛機研制中除了技術(shù)接口，還有很多的工作接口，例如設(shè)計與制造之間、主制造商與制造供應(yīng)商之間、設(shè)計和試驗之間，這些相關(guān)方之間技術(shù)接口較少，但是工作分工導(dǎo)致的工作接口較多。工程更改可能導(dǎo)致工作接口受到影響，例如新增工作量，實施難度加大等。受影響方越多，影響到的工作接口越多，完成更改需要工作量越多，更改越難落實，協(xié)調(diào)關(guān)系越復(fù)雜，更改的影響力越大。

(3) 風(fēng)險等級。雖然要求更改評估要全面，但是實際工作中，仍會有一些不確定存在，例如：采用的新技術(shù)沒有在任何型號上應(yīng)用，因此在后期取證工作方面存在風(fēng)險；由于新增的設(shè)計要求，需要更換新的供貨商，能否在最佳的時間內(nèi)找到物美價廉的供貨商，也存在風(fēng)險。風(fēng)險的存在會使得更改的復(fù)雜性進一步提高，通常風(fēng)險越多，風(fēng)險等級越高，復(fù)雜性越高，更改的影響力越大。

2商用飛機工程更改分類模型

上述構(gòu)型控制影響力評價指標體系出現(xiàn)了三類指標：一個是一級指標，令其為Ui，即構(gòu)型控制影響力分類模型的三個維度。由三個一級指標延伸出九個二級指標，令其為Uij。為了更準確地評估二級指標，本文對市場競爭變化量二級指標進行細化，產(chǎn)生兩個三級指標。

2.1二級指標的模糊綜合評價方案

(1) 構(gòu)造模糊評價矩陣

在模糊綜合評價方法中，首先確定評價方案的指標論域U和評語等級論域V，其中在一級指標下的二級指標Uij為待評因集，例如重要性指標中的產(chǎn)品規(guī)模、市場競爭變化量和產(chǎn)品構(gòu)型變化量為模糊綜合評價方案中的指標論域，即待評價因集。而以需要進行篩選分類的工程更改實例Vi(v1,v2,…,vn)表示評價因集。論域中元素U(待評價因集)都以一定的隸屬度屬于評語等級論域V(評價因集)。隸屬度可以是定量的數(shù)值，也可以是定性的描述，用rij表示。rij表示評價因集中的vi對待評價因集Uj的隸屬度，從而構(gòu)建模糊綜合評價方案中的模糊評價矩陣R[17-18]。

(1)

(2) 確定二級指標之間的權(quán)重系數(shù)

根據(jù)二級指標Uij(ui1,ui2,…,uij)對于一級指標Ui的重要程度不同，通過模糊層次分析法確定各二級指標的權(quán)重系數(shù)Wij(wi1,wi2,…,wij)。一般問題的層次分析中，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣時通常未考慮人的判斷模糊性，而專家對于某些問題咨詢通常會給出一些模糊答案，并且商用飛機的研制過程是一個高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及眾多學(xué)科和技術(shù)的綜合，商用飛機工程更改實例所產(chǎn)生的更改影響，專家也不可避免存在不確定性，為此本文采用模糊層次分析法，使專家能夠憑借經(jīng)驗和技術(shù)更好地給出其偏好，從而構(gòu)建質(zhì)量好的判斷矩陣，進而使權(quán)重系數(shù)的確定更加符合工程實際[19-20]。

2.2分類模型的建立

構(gòu)型控制工程更改影響力的三個維度評估公式為

(2)

式中：Ri為工程更改影響力的三個維度(重要性、緊急性和復(fù)雜性)的評價值；wj為為各個維度下指標準則的相對權(quán)重； pj為指標準則對維度Ri的貢獻大小。

pj的確定方法采用模糊綜合評價法中專家評分的方法確定，各指標準則的相對權(quán)重通過二級指標的模糊綜合評價方案中的模糊層次分析法得到，為此可以得到各個工程更改實例中重要性、緊急性和復(fù)雜性的評價值。

假設(shè)飛機研制過程中的待評估和分類的工程更改實例有x個：

重要性評價集(Imp1,Imp2,…,Impx)，設(shè)評價集中最大值為Impmax，坐標系量化基數(shù)為Impaxis(Impaxis≥Impmax)，則工程更改實例的相對重要性定義為Imp_Ri=Impi/Impaxis；

則緊急性評價集(Urg1,Urg2,…,Urgx)，設(shè)評價集中最大值為Urgmax，坐標系量化基數(shù)為Urgaxis(Urgaxis≥Urgmax)，則工程更改實例的相對緊急性定義為Urg_Ri=Urgi/Urgaxis；

則復(fù)雜性評價集(Cop1,Cop2,…,Copx)，設(shè)評價集中最大值為Copmax，坐標系量化基數(shù)為Copaxis(Copaxis≥Copmax)，則工程更改實例的相對復(fù)雜性定義為Cop_Ri=Copi/Copaxis；

將相對重要性、相對緊急性和相對復(fù)雜性定義為構(gòu)型控制分類模型坐標系中的坐標值，則第i種工程更改實例的坐標定位為(Imp_Ri，Urg_Ri，Cop_Ri)。

為了使分類模型更好地符合實際研制，同時考慮飛機具體研制階段和飛機研制過程中構(gòu)型控制力度的差異，分類模型中Impaxis、Urgaxis和Copaxis數(shù)值的確認原則為

(3)

式中：IMP、URG、COP為工程更改實例各指標三個維度屬性評分極值；x、y、z為三個維度構(gòu)型控制力度系數(shù)，x,y,z∈(0,1)，可根據(jù)飛機具體研制流程過程中的管理力度而定，例如在質(zhì)量檢查的特殊時期，管理的力度較大，x需要取小值；更改管理比較有序時，可以進行適當授權(quán)時，x可取大值。

本文用Imp*、Urg*、Cop*分別表示各變量的臨界值，將工程更改所產(chǎn)生的重要性大用Imp>Imp*表示，將工程更改所產(chǎn)生的重要性一般用ImpUrg*表示，將工程更改緊急性一般用UrgCop*來表示，將更改復(fù)雜性一般用Cop

表1　工程更改分類

3商用飛機工程更改差異化管理流程

將基于商用飛機工程更改流程中更改標識、更改評估、更改決策、更改流程監(jiān)管四個方面構(gòu)建出有效的差異化管理策略。

3.1更改標識要求

對于重要性高的更改，更改的原因、更改的措施/方案、更改前后構(gòu)型變化、更改影響綜述、更改的實施項目和實施計劃需要重點標識。對于緊急性高的更改，更改的緊急性申明、更改的實施項目和實施計劃需要重點標識。對于復(fù)雜性高的更改，更改受影響團隊清單、更改團隊配合更改措施、更改前后接口的變化需要重點標識。因此，對于本文定義的八類更改，標識的要求如表2所示。

表2　標識要求

3.2更改評估要求

評估要求可以從參與評估方和評估方式兩個角度進行描述。對于重要性高的更改，除了團隊內(nèi)部評估外，需要上一級產(chǎn)品設(shè)計團隊參與評估，對于非常重要的更改，還需要飛機級設(shè)計團隊、技術(shù)專家、非技術(shù)團隊(成本、合同、銷售、客戶等管理團隊)參與評估，同時需要組織專題評估會，并提供論證報告。對于緊急性高的更改，通常需要組織專題評估會。對于復(fù)雜性高的更改，則需要上一級產(chǎn)品設(shè)計團隊參與評估，對于明顯復(fù)雜的更改，還需要邀請技術(shù)專家參與評估，同時需要組織多團隊的協(xié)調(diào)會完成評估工作。因此，本文定義的八類更改，更改評估要求如表3所示。

表3　評估要求

3.3更改決策要求

決策要求從決策者和決策工作方式兩個角度進行描述。對于重要性高的更改，除了團隊CCB決策外，需要上一級產(chǎn)品設(shè)計團隊CCB參與決策，對于非常重要的更改，還需要飛機級設(shè)計團隊CCB決策，同時需要組織專題匯報會。對于緊急性高的更改，通常需要組織專題匯報會。對于復(fù)雜性高的更改，則需要所有受影響方設(shè)計團隊CCB參與決策，同時需要組織多團隊聯(lián)合匯報會。因此，本文定義的八類更改，更改決策要求如表4所示。

表4　決策要求

3.4更改流程監(jiān)管

監(jiān)管要求從監(jiān)管者和監(jiān)管方式兩個角度進行描述。對于重要性高的更改，除了團隊項目主管外，需要上一級產(chǎn)品設(shè)計團隊項目主管參與監(jiān)管，對于非常重要的更改，還需要飛機級設(shè)計團隊項目主管參與監(jiān)管。對于緊急性高的更改，通常需要上一級產(chǎn)品設(shè)計團隊項目主管參與監(jiān)管。對于復(fù)雜性高的更改，則需要所有受影響方設(shè)計團隊項目主管聯(lián)合監(jiān)管。因此對于本文中定義的八類更改，更改流程監(jiān)管要求如表5所示。

表5　流程監(jiān)管要求

4實例驗證

4.1實例驗證準備工作

4.1.1運用模糊綜合評價方法構(gòu)建二級指標模糊評價矩陣

根據(jù)模糊綜合評價方法，構(gòu)建模糊評價矩陣需確定待篩選分類的工程實例集合對于二級指標集合的隸屬度。隸屬度采用定性的描述和對應(yīng)的定量數(shù)值的刻畫。為了獲得工程更改實例對評價指標隸屬度的真實刻畫，從而確定各個實例對各個指標的隸屬度，必須組建10人以上的專家評估小組。小組成員可以是本公司豐富經(jīng)驗的高級工程師、研究員或?qū)＜遥部梢允峭獠康膶＜翌檰枴Ｋx擇的評估小組成員不僅需要非常熟悉飛機整體研制流程，還需要對更改本身所屬的技術(shù)領(lǐng)域有深入和透徹地研究。評估小組采用Delphi法(專家分析法)，利用表評價指標隸屬度量化表收集評估小組成員對各個實例對各個指標隸屬度評估意見，從而構(gòu)建二級指標模糊評價矩陣。

4.1.2運用FAHP方法確定二級指標之間的權(quán)重系數(shù)

根據(jù)構(gòu)型控制影響力分類模型建立的評價指標體系，請專家評估小組確定評價體系的二級指標中第i各指標和第j各指標的相對重要性，具體的評估方法是評估小組成員分別按照FAHP方法的M1-M9標度法對二級評價指標之間的相對重要性進行量化，然后通過求平均方法將各個專家的模糊評估意見匯總，構(gòu)造各判斷矩陣。

(1) 重要性一級指標下的二級指標的相對重要性確定

A1是產(chǎn)品規(guī)模量，B1是產(chǎn)品構(gòu)型變化量，C1是市場競爭性變化，其相對重要性專家評估結(jié)果如表6所示。

(2) 緊急性一級指標下的二級指標的相對重要陣確定

A2是剩余時間比，B2是進度變化比，C2是潛在破壞性，其相對重要性專家評估結(jié)果如表7所示。

(3) 復(fù)雜性一級指標下的二級指標的相對重要性確定

A3是影響技術(shù)接口數(shù)量，B3是影響工作接口數(shù)量，C3是風(fēng)險等級，其相對重要性專家評估結(jié)果如表8所示。

表6　重要性一級指標下的二級指標的相對重要性

表7　緊急性一級指標下的二級指標的相對重要性

表8　復(fù)雜性一級指標下的二級指標的相對重要性

在建立三個一級指標下二級指標相對重要性判斷矩陣之后，按照FAHP的權(quán)重確定方法，構(gòu)建模糊矩陣、解模糊、一致性檢驗，計算得到各指標權(quán)重系數(shù)，即各一級指標下二級指標之間的權(quán)重系數(shù)。為此，得出構(gòu)型控制影響力三個維度的權(quán)重向量：

重要性權(quán)重向量：

WImp(A1，B1，C1)=(0.236 9，0.175 0，0.588 1)

緊急性權(quán)重向量：

WUrg(A2，B2，C2)=(0.227 0，0.170 7，0.602 3)

復(fù)雜性權(quán)重向量：

WCop(A3，B3，C3)=(0.566 4，0.092 9，0.340 6)

4.2輔助電源設(shè)備安裝方式更改實例

在初步設(shè)計階段，APU(輔助電源設(shè)備)供應(yīng)商提出為了提高后期APU安裝和維修便利性，將APU的安裝方式由原來8桿改為7桿，并修改安裝的位置和角度，為此需要修改APU自身耳片數(shù)量和位置以及拉桿的長度和半徑，同時由于拉桿需要與結(jié)構(gòu)件進行連接，提供支撐點，因此APU設(shè)計團隊與結(jié)構(gòu)機身尾段設(shè)計團隊協(xié)調(diào)，在機身中調(diào)整拉桿的連接點和連接方式。此外，由于APU的安裝位置和角度發(fā)生了更改，APU設(shè)計團隊與防火設(shè)計團隊協(xié)調(diào)，防火團隊對機身尾端的防火區(qū)域進行修改，最后APU還與電氣布線設(shè)計團隊和空調(diào)設(shè)計團隊進行協(xié)調(diào)，將部分電纜和空調(diào)管路的走向進行調(diào)整。對此項更改進行影響力分析如表9所示。

表9　更改實例影響力分析表

從表9可以看出：工程更改實例二級指標模糊評價矩陣，即重要性、緊急性和復(fù)雜性的屬性值向量。

Imp(A1，B1，C1)=(4，4，3)

Urg(A2，B2，C2)=(1，1，1)

Cop(A3，B3，C3)=(5，3，1)

結(jié)合上文確定的三個維度的權(quán)重向量，則可以根據(jù)構(gòu)型控制工程更改影響力的三個維度評估公式，得出三個維度的加權(quán)綜合評價值

Imp=3.411 9；Urg=1；Cop=3.451 3

同時，根據(jù)模糊綜合評價方法構(gòu)建二級指標模糊評價矩陣中確定的各評價指標隸屬度量化表，可得出三個維度加權(quán)綜合評價值的極值

IMP=5；Urg=5；Cop=5

該商用飛機公司項目處在研發(fā)階段，工程更改較多，同時存在更改評估不全面和重復(fù)更改的風(fēng)險，故構(gòu)型控制力度系數(shù)設(shè)置x、y、z取0.8，控制力度屬于正常范疇。

Impaxiz=x×IMP=0.8×5=4

Urgaxiz=y×URG=0.8×5=4

Copaxiz=z×COP=0.8×5=4

從而得出分類模型坐標系三個坐標數(shù)值：

Imp_R1=Imp1/Impaxiz=3.411 9/4=0.853 0

Urg_R1=Urg1/Urgaxiz=1/4=0.25

Cop_R1=Cop1/Copaxiz=3.451 3/4=0.862 8

根據(jù)分類模型三個維度坐標值及分類模型中八類更改類型的定義(如表1所示)，確定輔助電源設(shè)備安裝方式更改實例屬于第五類更改類型(0.8

根據(jù)第五類更改類型，對應(yīng)的更改管理策略和流程如表10所示。

表10　更改實例更改申請單

5結(jié)論

本文以更改影響力為核心，采用綜合評價技術(shù)，建立了商用飛機工程更改分類模型，并形成了管理策略。通過以某民用飛機制造商的具體工程更改實例進行實例驗證，表明分類模型能夠快速、簡單、正確地確定更改類型，同時能夠在未影響構(gòu)型管理目標的前提下，提高了流程效率。

下一步工作將在考慮商用飛機公司所處的發(fā)展階段、飛機項目研制的不同階段、不同工程更改具體場景的基礎(chǔ)上，研究如何給出三個維度構(gòu)型控制力度系數(shù)的確認準則。并且，為了更好地應(yīng)用提出的構(gòu)型控制分類模型，需借助信息化平臺，研究一套轉(zhuǎn)化方法，將構(gòu)型控制分類方法和差異化管理策略融入項目的研制流程中。

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A Classification Model and Management Strategy of a Commercial Aircraft Engineering Change

Meng Xu， Zhan Hongfei

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Commercial Aircraft Corporation of China, Ltd., Shanghai 201210, China)

Abstract:Engineering change classification is an important part of configuration control. In order to meet the increasingly prominent requirements for fine management of engineering change, reduce the dependence on human judgment for engineering change classification, it is necessary to introduce a new classification and management technology to study a commercial aircraft engineering change classification model and management strategy. Firstly, by analyzing the characteristics of commercial aircraft engineering changes during the development process, the composition of engineering changes influence is analyzed. From three dimensions: the “importance”, “urgency” and “complexity”, to portray the engineering changes influence, and to build commercial aircraft change impact assessment index system. Then, an integrated fuzzy evaluation method and coordinate mapping method are applied for constructing commercial aircraft to change the classification model. Based on eight classifications, the closely related aircraft change management strategy and procedures are given to achieve the fine engineering change management. Finally, take a typical commercial aircraft company engineering changes as an example, the classification model and change management strategies are discussed and validated. The results indicate that the model is valid.

Key words:commercial aircraft; engineering change; change classification; configuration control; configuration management

收稿日期：2016-03-08；修回日期：2016-03-27

通信作者：孟旭,mengxu@comac.cc

文章編號:1674-8190(2016)02-198-11

中圖分類號：TB181

文獻標識碼：A

DOI：10.16615/j.cnki.1674-8190.2016.02.010

作者簡介：

孟旭(1985-)，男，碩士，高級工程師。主要研究方向：民用飛機構(gòu)型管理技術(shù)、系統(tǒng)工程實踐、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、PLM系統(tǒng)原理和架構(gòu)設(shè)計。

占紅飛(1987-)，男，碩士，工程師。主要研究方向：民用飛機構(gòu)型管理技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、設(shè)計理論和方法。

(編輯：趙毓梅)